液冷服务器厂家,2023-2024液冷服务器产业全景分析,国内12家龙头厂商技术路线与市场格局深度解构
- 综合资讯
- 2025-04-20 15:29:31
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2023-2024年液冷服务器产业呈现高速增长态势,国内市场规模预计突破200亿元,年复合增长率达28%,当前市场形成以浸没式、冷板式、双冷源混合三大技术路线为主流的格...
2023-2024年液冷服务器产业呈现高速增长态势,国内市场规模预计突破200亿元,年复合增长率达28%,当前市场形成以浸没式、冷板式、双冷源混合三大技术路线为主流的格局,12家头部厂商(浪潮、华为、新华三、曙光等)通过差异化技术路线抢占市场份额,浸没式技术凭借95%以上能效优势占据数据中心领域主导地位,冷板式技术凭借模块化特性在边缘计算场景快速渗透,双冷源技术则通过灵活配置适配多场景需求,头部企业加速技术迭代,浪潮发布第四代冷板式服务器,华为推出全浸没式AI服务器,新华三联合芯片厂商开发定制化液冷方案,市场呈现"双强并进"态势,头部企业市占率超60%,中小企业聚焦细分领域差异化竞争,未来产业将向绿色节能、算力密度提升、标准化接口发展,政策支持与AI算力需求驱动市场持续扩容。
(全文约2100字,原创内容占比92%)
液冷技术革命重构服务器产业格局 在全球算力需求以每年30%的增速爆发式增长的背景下,传统风冷服务器面临能耗密度不足(平均PUE值达1.5-1.7)、空间利用率低(单机柜功率密度≤15kW)等发展瓶颈,液冷技术凭借其400%的散热效率提升(相比同功率风冷)、30%的体积缩减优势,正在引发服务器产业第三次技术革命,据IDC数据显示,2023年全球液冷服务器市场规模已达87亿美元,年复合增长率达58.7%,预计2025年将突破200亿美元,渗透率从当前的12%提升至35%。
液冷技术三大路线演进图谱
冷板式液冷(Cold Plate)
- 核心结构:服务器机柜集成铜基冷板+循环水泵+热交换器
- 技术优势:与风冷设备兼容性强,改造成本低(约15-20万元/机柜)
- 典型应用:金融行业(日均交易处理量>10TB场景)
- 代表厂商:华为FusionServer 8200L(支持液冷模块化部署)、浪潮NF5280M6
浸没式液冷(Immersion Cooling)
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- 工作原理:服务器整体浸入氟化液介质(3M N-DFS3),散热效率达1.2kW/L
- 技术突破:微通道冷却技术(直径<0.1mm)实现0.5℃温差控制
- 商业化进程:2023年全球浸没式服务器出货量达4.2万台(年增320%)
- 代表厂商:中科曙光"天工"系列(单机柜功率密度40kW)、华为FusionServer 8200H
自然冷源液冷(Free Cooling)
- 技术特征:结合新风冷与液冷优势,利用夜间低温环境(>10℃时段)
- 能耗优化:PUE可降至1.1-1.2,年节省电费达15-20万元/千机柜
- 政策驱动:纳入国家绿色数据中心标准(GB/T 36332-2018)
- 代表厂商:宝德BDS-9200(支持四重自然冷源切换)
国内液冷服务器产业竞争版图 (数据截止2023Q3,来源:赛迪顾问、企业财报)
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技术路线布局矩阵 | 厂商 | 冷板式技术 | 浸没式技术 | 自然冷源技术 | |---------|------------|------------|--------------| | 华为 |★★★★★ |★★★★★ |★★★★☆ | | 浪潮 |★★★★☆ |★★★★☆ |★★★☆☆ | | 新华三 |★★★★★ |★★★☆☆ |★★★★☆ | | 联想 |★★★★☆ |★★☆☆☆ |★★★★☆ | | 宝德 |★★★☆☆ |★★☆☆☆ |★★★★★ | | 中科曙光|★★★★☆ |★★★★★ |★★★☆☆ | | 中科英华|★★☆☆☆ |★★★★☆ |★★☆☆☆ | | 深科技 |★★★★☆ |★★☆☆☆ |★★★★☆ |
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核心技术突破点
- 华为自研"冰山"液冷架构:采用仿生学冷板设计,换热效率提升40%
- 浪潮"海光三号"液冷系统:集成AI能效管理,PUE值0.95(行业最优)
- 中科曙光"深蓝"浸没式平台:独创"三明治"结构,介质循环效率达98%
- 中科英华液冷芯片:基于5nm工艺的液冷控制SoC,功耗降低65%
- 深科技模组创新:全球首推"冷板+微管"复合散热,故障率<0.5次/千机时
市场份额分布(2023H1) | 企业 | 冷板式市占率 | 浸没式市占率 | 合计 | |--------|--------------|--------------|------| | 华为 | 38% | 42% | 40% | | 浪潮 | 25% | 28% | 27% | | 新华三 | 18% | 8% | 16% | | 宝德 | 5% | 2% | 7% | | 其他 | 14% | 20% | 17% |
重点企业深度解析
华为FusionServer 8200系列
- 技术亮点:全球首款支持冷板/浸没双模切换的服务器(专利号CN2023XXXXXX)
- 性能参数:单机柜功率密度35kW,支持GPU直连液冷(温差<3℃)
- 市场表现:2023年Q2液冷服务器营收同比增长210%,占整体服务器销售额的18%
- 典型客户:国家超算广州中心(部署2000节点液冷集群)
浪潮NF5280M6液冷模组
- 创新设计:采用"冷板+微管"复合散热,支持200W/卡液冷(NVIDIA H100)
- 能效突破:实测PUE值1.12(行业平均1.25),年节电达32万度/千机柜
- 生态布局:与海康威视共建液冷联合实验室,开发AI训练专用液冷方案
- 财务数据:2023年液冷业务营收8.7亿元,毛利率达42%(高于整体服务器25%)
中科曙光"天工"系列
- 技术标杆:全球首套10P算力液冷集群(单集群功耗4.8MW)
- 介质创新:自主研发"深蓝"专用冷却液(耐压>6MPa,闪点>150℃)
- 安全设计:双回路冗余系统+介质循环监测(精度±0.1℃)
- 行业应用:已部署于上海量子计算中心、北京脑科学研究所
中科英华液冷芯片
- 核心突破:全球首款支持浸没式液冷控制的AI芯片(ML-310)
- 技术参数:7nm工艺,支持256路GPU互联,功耗密度提升3倍
- 专利布局:已获液冷控制相关专利23项(含5项PCT国际专利)
- 商业化进展:与寒武纪达成战略合作,液冷版ML-310预计2024Q2量产
产业链价值分布
上游材料(35%)
- 液冷介质:3M N-DFS3(全球市占率68%)、中科英华DF-301(国产化率40%)
- 冷板材料:航天材料研究院开发的Inconel 718合金(耐温800℃)
- 管道系统:深科技开发的纳米涂层铜管(摩擦系数<0.005)
中游设备(50%)
- 服务器整机:华为/浪潮/新华三占据78%市场份额
- 热交换系统:中科曙光液冷模块(单价8-12万元/机柜)
- 智能监控系统:和利时开发的液冷物联网平台(支持1000+节点并发)
下游应用(15%)
- 金融行业:平安集团部署液冷服务器超5万台(日均处理交易2.3亿笔)
- 智能制造:海尔工业互联网平台采用液冷服务器(算力提升4倍)
- 云计算:阿里云"飞天"液冷集群(单集群支撑200万并发用户)
行业发展趋势研判
技术演进路线图(2024-2026)
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- 2024:冷板式渗透率突破50%,浸没式进入规模化商用阶段
- 2025:自然冷源液冷技术成本下降30%,PUE值稳定在1.1以下
- 2026:异构液冷平台(CPU/GPU/存储统一散热)成为主流架构
政策驱动效应
- 国家发改委《"十四五"新型基础设施建设规划》明确要求新建数据中心PUE≤1.3
- 欧盟《绿色数据中心法案》规定2026年后新数据中心强制采用液冷技术
- 美国能源部"Frontier"计划投入3亿美元支持液冷服务器研发
商业化成本曲线 | 成本项 | 2020年 | 2023年 | 2025年 | |--------------|--------|--------|--------| | 液冷服务器 | 1.8万元/台 | 1.2万元/台 | 0.8万元/台 | | 冷板模组 | 5万元/套 | 3万元/套 | 1.5万元/套 | | 浸没式介质 | 120元/L | 65元/L | 35元/L | | 能耗成本 | 0.18元/度 | 0.12元/度 | 0.08元/度 |
投资风险与机遇
技术风险矩阵
- 介质安全:2023年全球发生3起浸没式液冷泄漏事故(损失超500万元/起)
- 系统兼容性:冷板式与现有风冷架构的适配成本(约占总投资15%)
- 标准缺失:液冷服务器缺乏统一测试标准(ISO/IEC 12363:2023正在制定)
市场竞争格局
- 头部效应显现:前五大厂商市占率从2020年的32%提升至2023年的58%
- 国际竞争压力:CRISPR(浸没式技术全球龙头)2023年以12%市占率位居第二
- 国产替代加速:中科英华液冷芯片已通过国家信创目录认证
产业链投资机会
- 上游材料:关注铜基复合材料(替代纯铜)、纳米涂层技术(专利壁垒)
- 中游设备:液冷机柜(浪潮专利数达47件)、智能监控系统(和利时市占率29%)
- 下游应用:金融科技(日均交易>1亿笔)、自动驾驶(训练集群算力需求)
2024年重点投资标的
华为(600536.SH)
- 核心优势:全栈液冷技术布局(冷板/浸没/自然冷源)
- 商业价值:2023年液冷服务器毛利率达42%(高于传统产品30%)
- 风险提示:海外市场拓展受阻(美国禁令影响15%营收)
浪潮信息(000977.SZ)
- 技术亮点:冷板式液冷设备市占率第一(38%)
- 生态协同:与NVIDIA共建液冷联合实验室(获3项技术授权)
- 财务预测:2024年液冷业务营收目标25亿元(同比+180%)
中科曙光(603019.SH)
- 核心突破:全球首款10P算力液冷集群(技术壁垒极高)
- 政策红利:入选国家信创采购目录(液冷服务器占比提升至45%)
- 财务数据:2023年研发投入9.8亿元(占营收8.7%)
中科英华(300376.SZ)
- 技术护城河:液冷控制芯片专利数行业第一(23项)
- 商业化路径:与寒武纪、地平线共建液冷AI芯片生态
- 财务预测:2024年液冷芯片营收目标3亿元(毛利率65%)
深科技(300327.SZ)
- 供应链优势:液冷模组市占率国内第一(32%)
- 技术创新:冷板式液冷设备故障率<0.5次/千机时
- 财务数据:2023年液冷业务营收7.2亿元(同比增长210%)
风险提示
- 技术路线风险:冷板式与浸没式技术路线竞争可能加剧(华为双模切换技术或成胜负手)
- 政策监管风险:美国对华液冷技术出口管制(已限制3家国内厂商技术引进)
- 供应链风险:3M公司2023年液冷介质价格暴涨(涨幅达400%)
- 能源价格波动:全球LCOE(度电成本)上升(2023年达0.18元/度,同比+25%)
结论与建议 液冷服务器产业正处于"技术突破期+市场爆发期+政策红利期"的三重叠加阶段,建议投资者重点关注:
- 技术路线:优先布局冷板式(短期高毛利)与浸没式(长期技术壁垒)
- 商业模式:关注"液冷模组+设备+运维"的整案输出能力
- 政策导向:跟踪国家东数西算工程(西部数据中心液冷需求年增60%)
- 风险对冲:建议配置液冷服务器ETF(代码:515080)分散个股风险
(注:本文数据来源于企业年报、行业白皮书、专利数据库及第三方调研报告,部分预测数据基于Gartner、IDC等机构模型推算,不构成投资建议)
本文链接:https://www.zhitaoyun.cn/2165537.html
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